RU69867U1

RU69867U1 - CRYSTALIZER

Info

Publication number: RU69867U1
Application number: RU2007133889/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Демидов; Светлана Витальевна Артамонова; Наталья Петровна Павлова
Original assignee: ОАО "Златоустовский металлургический завод"
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2008-01-10

Abstract

Конструкция короткого подвижного кристаллизатора относится к области спецэлектрометаллургии и используется для получения слитков, в т.ч. полых, на установках электрошлакового переплава. Кристаллизатор состоит из формирующей части и шлаковой части, выполненной из двух взаимозаменяемых стальных шлаковых надставок, имеющих автономное охлаждение. Предлагаемая конструкция позволяет увеличить срок службы кристаллизатора для получения полых слитков из сталей легкоплавких марок с сохранением вспомогательной оснастки.The design of a short movable crystallizer belongs to the field of special electrometallurgy and is used to produce ingots, including hollow, on electroslag remelting plants. The mold consists of a forming part and a slag part made of two interchangeable steel slag extensions having autonomous cooling. The proposed design allows to increase the life of the mold to obtain hollow ingots from steels of fusible grades with the preservation of auxiliary equipment.

Description

Полезная модель относится к области спецэлектрометаллургии, конкретнее к конструкциям кристаллизаторов, используемых для получения слитков, в том числе полых, на установках электрошлакового переплава.The utility model relates to the field of special electrometallurgy, and more specifically to the designs of molds used to produce ingots, including hollow ones, at electroslag remelting plants.

Известен короткий подвижный прямой кристаллизатор, применяемый для электрошлаковой выплавки слитков [1].Known short movable direct crystallizer used for electroslag smelting of ingots [1].

Недостатком такого кристаллизатора является то, что его использование для выплавки полых заготовок ограничено только выплавкой заготовок с толщиной стенок не менее 100 мм и высотой не более 1 м, в противном случае расплавляемые электроды должны иметь большее сечение и их невозможно разместить между кристаллизатором и дорном.The disadvantage of this mold is that its use for smelting hollow billets is limited only to the smelting of billets with a wall thickness of at least 100 mm and a height of not more than 1 m, otherwise the melted electrodes should have a larger cross section and cannot be placed between the mold and the mandrel.

Известен короткий подвижный Т-образный кристаллизатор рубашечного типа, состоящий из медного кокиля, который снаружи охвачен стальным кожухом. В зазоре между кокилем и кожухом протекает охлаждающая вода [2]. Герметичность водяной полости достигается применением уплотнений в нижней и верхней частях кристаллизатора.Known for a short movable T-shaped shirt-type crystallizer, consisting of a copper chill mold, which is externally covered by a steel casing. In the gap between the chill mold and the casing, cooling water flows [2]. The tightness of the water cavity is achieved by using seals in the lower and upper parts of the mold.

Недостатком данной конструкции кристаллизатора является то, что во время переплава сгорают применяемые уплотнения, соответственно начинает течь вода, что приводит к остановке переплава. Кроме того, кристаллизаторы рубашечного типа не обеспечивают достаточную жесткость и эксплуатационную стойкость. К тому же при эрозии медного кокиля шлаковой надставки приходится его менять или ремонтировать, причем последнее снижает надежность кристаллизатора.The disadvantage of this design of the mold is that during the remelting, the used seals are burned, and accordingly water begins to flow, which leads to a stop of the remelting. In addition, shirt-type crystallizers do not provide sufficient rigidity and operational stability. In addition, with erosion of the copper chill mold of the slag extension, it is necessary to change or repair it, and the latter reduces the reliability of the mold.

В качестве прототипа взят короткий подвижный Т-образный блочный кристаллизатор с канальным охлаждением, состоящий из 2-х частей: формирующей части и шлаковой части, содержащий шлаковую надставку, каждая из которых выполнена из меди и имеет автономное охлаждение. При электрошлаковом переплаве нижняя часть кристаллизатора формирует наружную поверхность слитка, а верхняя часть контактирует со шлаковой ванной, в которой расплавляются электроды [3].As a prototype, a short movable T-shaped block crystallizer with channel cooling, consisting of 2 parts: a forming part and a slag part containing a slag extension, each of which is made of copper and has autonomous cooling, is taken. During electroslag remelting, the lower part of the mold forms the outer surface of the ingot, and the upper part contacts the slag bath in which the electrodes are melted [3].

Недостатком описанного кристаллизатора является, во-первых, низкая стойкость шлаковой надставки кристаллизатора из-за того, что при переплаве происходит эрозия кристаллизатора в зоне постоянно расположенного The disadvantage of the described mold is, firstly, the low resistance of the slag extension of the mold due to the fact that during remelting, mold erosion occurs in the area of the permanently located

зеркала шлаковой ванны, обусловленная протеканием тока в цепи «электрод А - шлаковая ванна - кристаллизатор - шлаковая ванна - электрод X». Пораженные участки находятся напротив электродов, конфигурация износа представляет собой полуовал. На таком кристаллизаторе можно переплавить максимум 16-18 слитков, после чего он отправляется на восстановительный ремонт; во-вторых, при выплавке слитков, в том числе полых из сталей, имеющих температуру плавления ниже, чем у флюса, происходит разбрызгивание последнего. Флюс с температурой до 1700°С попадает на вспомогательную оснастку печи, находящуюся выше кристаллизатора: воронку, распределяющую поступающий из дозатора флюс, центрирующие электроды устройства, газоочистку, приводя их в негодность за время переплава одного слитка, что приводит к удорожанию последнего.mirrors of the slag bath due to the flow of current in the circuit "electrode A - slag bath - crystallizer - slag bath - electrode X". The affected areas are opposite the electrodes, the wear configuration is a semi-oval. On such a mold, a maximum of 16-18 ingots can be remelted, after which it is sent for restoration repair; secondly, during the smelting of ingots, including hollow steel, having a melting point lower than that of flux, the latter is sprayed. A flux with a temperature of up to 1700 ° C falls on auxiliary equipment of the furnace located above the crystallizer: a funnel distributing the flux coming from the dispenser, centering electrodes of the device, gas purification, rendering them unusable during remelting of one ingot, which leads to a rise in the cost of the latter.

Задачей создания полезной модели является увеличение срока службы кристаллизатора для получения электрошлаковых, в т.ч. полых слитков из сталей легкоплавких марок с сохранением вспомогательной оснастки печи.The task of creating a utility model is to increase the life of the mold to obtain electroslag, including hollow ingots from low-melting steel grades while maintaining the auxiliary equipment of the furnace.

Для решения поставленной задачи предлагается конструкция короткого подвижного кристаллизатора, состоящего из формирующей части и шлаковой части, выполненной из двух равных взаимозаменяемых стальных шлаковых надставок.To solve this problem, we propose the design of a short movable mold, consisting of a forming part and a slag part made of two equal interchangeable steel slag extensions.

Выполнение шлаковой части из двух взаимозаменяемых шлаковых надставок позволяет поменять их местами после эрозионного разрушения нижней надставки, благодаря тому, что соединение между формирующей частью, шлаковыми надставками и верхней плитой имеют одинаковую форму. Срок службы кристаллизатора увеличивается вдвое. Надставки, где и происходит эрозионное разрушение, делаются не медными, а стальными, что позволяет уменьшить стоимость кристаллизатора и увеличить срок его службы, т.к. сталь является более стойким к эрозии и более дешевым материалом. К тому же в 2 раза увеличивается высота верхней части кристаллизатора, в которой расположена шлаковая ванна. Благодаря удалению расположенной над кристаллизатором оснастки печи от расплавленного флюса, вышеуказанная оснастка не будет расплавляться и отпадет необходимость ее ремонта и замены. Нижняя часть кристаллизатора, в которой формируется слиток традиционно выполнена из меди, т.к. медь имеет высокий коэффициент теплопередачи и плохо смачивается жидкой сталью.The execution of the slag part from two interchangeable slag extensions allows you to swap them after the erosion of the lower extension, due to the fact that the connection between the forming part, the slag extensions and the upper plate have the same shape. The life of the mold is doubled. Extensions, where erosion destruction occurs, are made not of copper, but of steel, which allows to reduce the cost of the mold and increase its service life, because steel is more resistant to erosion and cheaper material. In addition, the height of the upper part of the mold, in which the slag bath is located, doubles. Due to the removal of the furnace equipment located above the mold from the molten flux, the above equipment will not melt and there will be no need to repair and replace it. The lower part of the mold, in which the ingot is formed, is traditionally made of copper, because copper has a high heat transfer coefficient and is poorly wetted by liquid steel.

На рисунке изображен предлагаемый кристаллизатор, где 1 - формирующая слиток часть, 2 - шлаковые надставки, 3 - стягивающая плита, 4 - шпилька.The figure shows the proposed mold, where 1 is the ingot forming part, 2 is the slag extensions, 3 is the tightening plate, 4 is the hairpin.

На нижнюю, формирующую слиток, часть кристаллизатора (1) устанавливаются друг за другом шлаковые надставки (2). Кристаллизатор стягивается при помощи верхней (3) и нижней (4) плит и шпилек (5). Собранный таким образом кристаллизатор ставится на каретку печи, опускается на поддон, печь готова к работе.On the lower, forming the ingot, part of the mold (1) are installed one after another slag extensions (2). The mold is pulled together by the upper (3) and lower (4) plates and studs (5). The mold thus assembled is placed on the furnace carriage, lowered onto a pallet, and the furnace is ready for operation.

Предлагаемая конструкция кристаллизатора позволяет увеличить срок службы кристаллизатора для получения полых слитков из сталей легкоплавких марок с сохранением вспомогательной оснастки.The proposed design of the mold allows you to increase the life of the mold to obtain hollow ingots from steels of fusible grades with the preservation of auxiliary equipment.

1. Под редакцией академика Б.Е.Патона и академика АН УССР Б.И.Медовара «Электрошлаковые печи», Киев «Наукова думка», 1976 г., стр.89.1. Edited by Academician B.E. Paton and Academician of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR B.I. Medovar "Electroslag furnaces", Kiev "Naukova Dumka", 1976, p. 89.

2. А.А.Волохонский, М.А.Киссельман и др. «Электрошлаковое литье полых стальных заготовок. Новый этап», «Электрометаллургия» №6, 2006 г., стр.232. A. A. Volokhonsky, M. A. Kisselman and others. “Electroslag casting of hollow steel billets. A new stage ”,“ Electrometallurgy ”No. 6, 2006, p.23

3. Под редакцией академика Б.Е.Патона и академика АН УССР Б.И.Медовара «Электрошлаковые печи», Киев «Наукова думка», 1976 г., стр.97-98.3. Edited by Academician B.E. Paton and Academician of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR B.I. Medovar "Electroslag furnaces", Kiev "Naukova Dumka", 1976, pp. 97-98.

Claims

Short movable T-shaped block mold, consisting of a forming part and a slag part containing a slag extension, characterized in that the slag part is made of two equal interchangeable steel slag extensions.